Bài tập thí nghiệm hóa đại cương

BÀI 1 : KỸ THUẬT PHÒNG THÍ NGHIỆM- Cả erlen đều được sử dụng để chất phản ứng xáy ra bên trong nó nhưng tuy nhiên về nhiệt độ thì có sự khác nhau , bình cầu được sử dụng ở những phản ứng

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

- 

-BÁO CÁO THÍ NGHIỆM HÓA ĐẠI CƯƠNG

GVHD: VÕ NGUYỄN LAM UYÊN

MỤC LỤC

Bài 1 KỸ THUẬT PHÒNG THÍ NGHIỆM 1

I Giới thiệu chung . 1

II Thực hành 3

BÀI 2 NHIỆT PHẢN ỨNG 5

I Mục đích thí nghiệm 5

II Tiến hành thí nghiệm 5

III Trả lời câu hỏi . 11

BÀI 4 BẬC PHẢN ỨNG 13

I Mục đích thí nghiệm . 13

II Tiến hành thí nghiệm 13

III Trả lời câu hỏi . 16

BÀI 8 PHÂN TÍCH THỂ TÍCH 18

I Mục đích thí nghiệm 18

II.Tiến hành thí nghiệm 18

III Trả lời câu hỏi . 21

BẢNG BÁO CÁO SỐ LIỆU VÀ MINH CHỨNG SỐ LIỆU (kèm chữ ký GV) .23

BÀI 1 : KỸ THUẬT PHÒNG THÍ NGHIỆM

- Cả erlen đều được sử dụng để chất phản ứng xáy ra bên trong nó nhưng tuy nhiên

về nhiệt độ thì có sự khác nhau , bình cầu được sử dụng ở những phản ứng có nhiệt

độ cao hơn so với bình erlen

3 Dụng cụ lấy hóa chất(Ống đong , pipet bầu, pipet vạch , buret)

* Sự khác biệt giữa pipet bầu và pipet vạch

+ Pipet bầu: có thể lấy được nhiều thể tích khác nhau với mức sai số là ±0.05

+ Pipet vạch: chỉ có thể lấy 1 thể tích trên pipet với mức sai số thấp hơn là ±0.02

- Tay thuận cầm pipet

- Tay còn lại cầm quả bóp cao su

- Dùng quả bóp cao su để lấy hóa chất

- Chỉnh thể tích bằng ngón tay trỏ

- Hạ đến khi mặt cong nhất của chất lỏng chạm vạch ngang cần đo

- Khi lấy hóa chất từ pipet ra ngoài, phải xoay nhẹ để lấy giọt cuối cùng

Thí nghiệm 2: Sử dụng buret

- Rửa sạch, tráng nước cất, tráng hóa chất

- Cho hóa chất lên buret

- Chỉnh bọt khí, chỉnh về vạch 0

- Điều chỉnh đóng mở khóa buret bằng tay trái

Thí nghiệm 3: Chuẩn độ ôxy hóa khử

- Cân 0,6 gam axit oxalic, hòa tan vào nước cất tạo ra 100ml dung dịch axit oxalic

- Dùng pipet 10ml lấy 10ml dung dịch axic oxalic cho vào erlen, thêm 2ml dungdịch H2SO 1N4

- Dùng buret chứa dung dịch KMnO40,1N

- Nhỏ từ từ KMnO4vào erlen trên đến khi nào có màu tím nhạt thì dừng lại Đọc thểtích KMnO4đã dùng

5H2C2O4+2KMnO +3H SO4 2 4 10CO +2MnSO +K SO +8H O+(KMnO2 4 2 4 2 4dư 1 giọt)

Thí nghiệm 4: Pha loãng dung dịch

- Hút 10ml dung dịch HCL 1M + H2O vào bình định mức →100ml dung dịch A-Theo lý thuyết:

M C

C

V C V

C

A A

A A HCl

HCl

1 , 0 100

10

.





Thí nghiệm 5: Kiểm tra nồng độ pha loãng

- Sử dụng các dụng cụ để đo như giấy quỳ , chất chỉ thị phenoltalein, metyl da camNaOH + HCl → NaCl + H2O + (NaOHd ư 1 giọ t)

- Lấy buret rửa tráng sạch bằng nước cất, tráng hóa chất

- Cho dung dịch NaOH 0.1M vào buret sau đó chỉnh bọt khí và chỉnh về vạch 0

- Dùng pipet cho vào bình tam giác 10ml HCl 0.1M, thêm 2 giọt phenolphtalein

- Cho từ từ dung dịch NaOH trên Buret vào bình tam giác đến khi màu của dungdịch trong bình chuyển sang màu hồng nhạt Ghi lại thể tích NaOH đã dùng

Tính lại nồng độ dung dịch axit vừa pha loãng: CNaOH.VNaOH= CA.VA

- Theo lý thuyết : CA=0,1M

- Theo thực nghiệm: CNaOH.VNaOH=C VA A<=> 0,1b=10CA

+ b=10 => CA =10 : pha loãng, chuẩn độ đúng

+ b≠10 => CA ≠10 : pha loãng hay chuẩn độ sai

BÀI 2 : NHIỆT PHẢN ỨNG

I MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM

-Trong thí nghiệm này, chúng ta sẽ đo hiệu ứng nhiệt của các phản ứng khác nhau

và kiểm tra lại định luật Hess

II TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM

1 Thí nghiệm 1: Xác định nhiệt dung của nhiệt lượng kế

a Mô tả thí nghiệm :

- Dùng ống đong lấy 50ml nước cho vào becher, đo nhiệt độ t1

- Dùng ống đong lấy 50ml nước nóng cho vào nhiệt lượng kế, đo nhiệt độ t2

- Rửa nhiệt kế để trả về nhiệt độ phòng, lau khô

- Dùng phễu đổ nhanh 50ml nước ở nhiệt độ phòng vào nước nóng trong nhiệtlượng kế, xoay nhẹ, đo nhiệt độ t3

b Công thức tính m0c0

3 2

3 2 1 3

0

0

t t

t t t t

39 47 5 , 30 39 1 50

3 2

3 2 1 3

t t t t

mc

c

m

2 Thí nghiệm 2: Hiệu ứng nhiệt của phản ứng trung hòa

a Mô tả thí nghiệm:

PTHH: NaOH+HCl → NaCl+ H O2

+ Dùng buret lấy 25ml dd NaOH 1M cho vào cốc 100ml đo nhiệt độ t1

+ Dùng buret lấy 25ml HCl 1M cho vào bình nhiệt lượng kế đo nhiệt độ t2

+ Trả nhiệt kế về nhiệt độ phòng sau đó cắm vào bình nhiệt lượng kế và đâỵ nắpbình lại

+ Dùng phễu đỗ nhanh 25ml NaOH 1M vào bình nhiệt lượng kế sau đó lắc nhẹ đonhiệt độ t3

b Công thức tính: Q, H

Nhiệt tỏa ra là nhiệt phản ứng trung hòa HCl và NaOH

Q = (m0c0+ mc).∆t

trong đó: m: khối lượng dung dịch NaCl

c: nhiệt dung riêng của dung dịch NaCl (gần đúng 1 cal/g.độ)

∆H=-Q/n với n là số mol Nacl

c Kết quả thu được

30 30 36 ) 51 125 , 3 ( 2 )

3 0

, 0

75 , 324

30 30 5 , 36 ) 51 125 , 3 ( 2 )

3 0

, 0

81 , 351

81 , 351 75 , 324 2

4 , 14072 12990

3 Thí nghiệm 3: Xác định nhiệt hòa tan CuSO4 khan, kiểm tra Hess

a Mô tả thí nghiệm

+ Cho 50ml nước cất cho vào bình nhiệt lượng kế đo nhiệt độ t1

+ Trả nhiệt kế về nhiệt độ phòng

+ Cân nhanh khoảng 4g CuSO4 tránh để bị ngậm nước

+ Cho nhanh CuSO4 đã cân được vào bình nhiệt lượng kế sau đó đậy nắp lắc nhẹ

450

( 0 0 2 1

cal

ttcmc

mcm

15995 025

, 0

875 , 399

2  

H

) ( 2813 , 415 2

6875 , 430 875 , 399 2

581 , 16025 15995

➔∆H <0 nên phản ứng tỏa nhiệt

4 Thí nghiệm 4: Xác định nhiệt hòa tan NH4Cl

29 25 )(

4 50

cal

t t c m c m c m

, 53 4

5 , 228

775 , 170 5 , 228 2

2

Q

2599 , 2730 2

3322 , 2404 1875 , 3056 2

➔∆H >0: nên phản ứng thu nhiệt

III TRẢ LỜI CÂU HỎI

1.∆Hthcủa phản ứng HCl + NaOH → NaCl + H2O sẽ được tính theo số molHCl hay NaOH khi cho 25 ml dd HCl 2M tác dụng với 25ml dd NaOH 1M Tạisao?

Trả lơi:

HCl + NaOH → NaCl + H2O

Ban đầu: 0,05 0,025 (mol)

Kết quả thí nghiệm 2 vẫn không thay đổi vì

+ HCl và HNO3 đều là axit mạnh, phân li hoàn toàn

-Do lấy nhiệt dung riêng dung dịch sunphat đồng bằng 1cal/mol.độ

Theo em sai số nào là quan trọng nhất, giải thích? Còn nguyên nhân nào kháckhông?

Trả lơi:

- Theo định luật Hess: ∆H3=∆H +∆H1 2=-18.7 + 2.8 = -15.9 (kcal/mol)

- Kết quả thí nghiệm nhỏ hơn so với trên lý thuyết

Trong 6 nguyên nhân trên, nguyên nhân quan trọng nhất gây ra sai số là sunfat đồng

bị hút ẩm Trong quá trình bảo quản, thí nghiệm và cân không nhanh sẽ làm sunfatđồng bị hút ẩm nhiều CuSO4 khan+5H2O→CuSO 5H4 2O tạo ∆H nữa, hoặc do ở dạngngậm nước nên tạo ra lượng nhiệt ít hơn lý thuyết, ảnh hưởng đến kết quả thí

nghiệm

- Ngoài ra có thể do nguyên nhân “Mất nhiệt do nhiệt lượng kế” Bởi vì, trong quátrình thí nghiệm, việc thao tác không chính xác, nhanh chóng dẫn đến thất thoátnhiệt ra môi trường bên ngoài

- Dùng pipet vạch lấy axit cho vào ống nghiệm.

- Dùng puret cho nước vào 2 bình tam giác

- Sau đó tráng buret bằng Na2S2O3 0,1M rồi tiếp tục dùng puret cho Na2S2O3 vào

2 bình tam giác

- Lần lượt cho phản ứng từng cặp ống nghiệm và bình tam giác như sau

o Đổ nhanh axit trong ống nghiệm vào bình tam giác

o Bấm đồng hồ (khi 2 dung dịch tiếp xúc nhau)

o Lắc nhẹ sau đó để yên quan sát, khi vừa thấy dd chuyển sang đục thì bấm giờ

- Mỗi thí nghiệm thực hiện 2 bình:

Nồng độ ban đầu của H2SO4 là 0 , 08

40

4 , 0

Tính tương tự với các dòng sau

330 , 1 2 log

5 , 48

122 log 2

5 , 28

5 , 48 log 2

2 Xác định bậc phản ứng của H2SO4

a Mô tả thí nghiệm:tương tự như thí nghiệm xác định bậc phản ứng của Na2S2O3

b Kết quả thu được: tính nồng độ ban đầu

Nồng độ ban đầu của H2SO4 là 0 , 04

40

4 , 0

Tương tựvới các dòng sau

076 , 0 2

log

5 , 48

46 log 2

5 , 48 log 2

III TRẢ LỜI CÂU HỎI

1 Trong TN trên nồng độ của Na2S2O3 (A) và của H2SO4(B) đã ảnh

hưởng thế nào lên vận tốc phản ứng.Viết lại biểu thức tính tốc độ phản

ứng.Xác định bậc của phản ứng

Trả lơi:

- Nồng độ của Na2S2O3 tỉ lệ thuận với tốc độ phản ứng

- Nồng độ của H2SO4 hầu như không ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng

- Biểu thức tính tốc độ phản ứng v = k [Na2S2O3]m[H2SO4]n; trong đó: m,n làhằng số dương xác định bằng thực nghiệm

- Bậc phản ứng: m+ n = 1,0485 + 0,1195 = 1,168

2 Cơ chế của phản ứng trên có thể đuợc viết lại như sau:

H2SO4+ Na2 2S O3→ Na2SO4+ H2 2S O3(1)

H2S2O3→ H2SO3+ S↓ (2)

Dựa vào kêt quả TN có thể kêt luân phản ứng (1) hay (2) là phản ứng quyêt

định vân tốc phản ứng là phản ứng xảy ra châm nhất không? Tại sao? Lưu

ý trong các thi nghiệm trên, lượng axit H2SO4 luôn luôn dư so với Na2S2O3.Trả lơi:

- Phản ứng (1) là phản ứng trao đổi ion nên tốc độ phản ứng xảy ra nhanh

- Phản ứng (2) là phản ứng tự oxi hóa khử nên xảy ra chậm hơn

=> Phản ứng (2) quyết định tốc độ phản ứng và là phản ứng xảy ra chậm

nhất vì bậc của phản ứng là bậc của phản ứng (2)

3 Dựa trên cơ sở của phương pháp TN thì vận tốc xác định được

trong các TN trên được xem là vận tốc trung bình hay vận tốc tức

thơi?

Trả lơi: Dựa trên cơ sở của phương pháp TN thì vận tốc xác định được trong các

TN trên được xem là vận tốc tức thời vì vận tốc phản ứng được xác định bằng tỉ số

∆C/∆t Vì ∆C ≈ 0 (do lưu huỳnh thay đổi không đáng kể trong khoảng thời gian

Δt )

4 Thay đổi thứ tự cho H2SO4 và Na2S2O3 thì bậc phản ứng có thay

đổi không? Tại sao?

Trả lơi:

Thay đổi thứ tự cho H2SO4 và Na2S2O3 thì bậc phản ứng không thay đổi vì bậcphản ứng chỉ phụ thuộc vào bản chất của hệ (nồng độ, nhiệt độ, diện tích bề mặt, ápsuất) mà không phụ thuộc vào quá trình tiến hành

BÀI 8: PHÂN TÍCH THỂ TÍCH

I.MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM

- Dựa trên việc thiết lập đường cong chuẩn độ của một axit mạnh bằng một bazơ

mạnh lựa chọn chất chỉ thị màu thích hợp cho phản ứng chuẩn độ HCl bằng dung

dịch NaOH chuẩn

Áp dụng chuẩn độ xác định nồng độ một axit yếu

II.TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM

1 Thí nghiệm 1: Xây dựng đương cong chuẩn độ axit mạnh bằng bazơ mạnh

Xây dựng đường cong chuẩn độ một acid mạnh bằng một bazo mạnh theo bảng:VN

Kết quả thí nghiệm:

Xác định được kết quả như sau:

pH điểm tương đương là 7

Bước nhảy pH: từ pH 3,36 đến pH 10,56

Chất chỉ thị thích hợp phenolphtalein

V NaOH 0 2 4 6 8 9 9,2 9,4 9,6 9,8 10 11 12 13

pH 0,96 1,14 1,33 1,59 1,98 2,38 2,56 2,73 3,36 7,26 10.56 11,70 11,97 12,01

2 Thí nghiệm 2: Chuẩn độ acid-bazo bằng chỉ thị phenolphthalein

b Màu chỉ thị thay đổi:Màu trong suốt chuyển sang màu hồng nhạt

c Kết quả thu được

Thí nghiệm VHCl(ml) VNaOH(ml) CNaOH(N) CHCl(N) Sai số

0007 , 0 0003 , 0 0003

,

0

1253 , 0 3

126 , 0 125 , 0 125

3 Thí nghiệm 3: Chuẩn độ acid-bazo với thuốc thử metyl orange

a Mô tả thí nghiệm

Tiến hành như thí nghiệm 2 nhưng thay chất chỉ thị phenolphthalein bằng metylorange (metyl da cam)

b Màu chỉ thị thay đổi:Màu dung dịch đổi từ đỏ sang vàng

c Kết quả thu được

Thí nghiệm VHCl(ml) VNaOH(ml) CNaOH(N) CHCl(N) Sai số

0007 , 0 0003 , 0 0003

,

0

1247 , 0 3

124 , 0 125 , 0 125

so với việc dùng metyl da cam

4 Thí nghiệm 4: Chuẩn độ axit yếu – bazơ mạnh bằng chỉ thị phenolphtalein

và metyl da cam

a Mô tả thí nghiệm

Tiến hành như thí nghiệm 2 nhưng thay dung dịch HCl bằng dung dịch acid acetic

b Màu chỉ thị thay đổi:đối với lọ chứa phenol thì màu chuyển từ trong suốt sanghồng nhạt, đối với lọ chứa metyl thì chuyển từ đỏ sang vàng cam.

c Kết quả thu được

Metyl orange: không chính xác (không nên dùng metyl orange để chuẩn độ acid yếu)

III TRẢ LỜI CÂU HỎI

Câu 1: Khi thay đổi nồng độ và, đương cong chuẩn độ có thay đổi không? Tạisao?

Trả lơi:

Khi thay đổi nồng độ và đường cong chuẩn độ sẽ không thay đổi vì đương lượngphản ứng của các chất vẫn không thay đổi, chỉ có bước nhảy là thay đổi Nếu dùngnồng độ nhỏ thì bước nhảy nhỏ và ngược lại

Câu 2: Việc xác định nồng độ ở thí nghiệm 2 hay 3 cho kết quả nào chính xáchơn? Tại sao?

Trả lơi:

Phenolphthalein giúp ta xác định chính xác hơn vì bước nhảy pH của

phenolphthalein khoảng từ 8-10 Bước nhảy của metyl orange là 3,1-4,4 mà điểmtương đương của hệ là 7 (do acid mạnh tác dụng với bazo mạnh) nên thí nghiệm 2(phenolphthalein) sẽ cho kết quả chính xác hơn

Câu 3: Từ kết quả thí nghiệm 4, việc xác định nồng độ acid bằng chỉ thị màunào chính xác hơn? Tại sao?

Trả lơi:

Việc xác định nồng độ aicd bằng chỉ thị phenolphtalien chính xác hơn

Do bước nhảy pH của phenolphthalein khoảng từ 8-10 Bước nhảy của metyl orane

là 3,1-4,4 mà điểm tương đương của hệ lớn hơn 7 (do acid yếu tác dụng với bazomạnh)

Câu 4: Trong phép phân tích thể tích nếu đổi vị trí của NaOH và acid thì thayđổi kết quả không? Tại sao?

Trả lơi:

Kểt quả không thay đổi vì bản chất phản ứng không thay đổi, vẫn là phản ứng trunghòa

MINH CHỨNG SỐ LIỆU:

Bài 2:

Bài 4:

Bài 8: